python入门基本知识

Dear 丶 2023-07-22 02:43 7阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  一、python的概念和特点
 *   *  1、python的简介
     *  2、python的特色
     *  3、python的发展和应用
     *  4、致敬前辈
 *  二、环境搭建
 *   *  1、python的解释器
     *  2、搭建Python环境
     *   *  2.1官网安装
         *   *  2.1.1下载安装包
             *  2.2.2python的安装
         *  2.2用anaconda进行安装
         *   *  2.2.1下载anaconda
             *  2.2.2anaconda的安装
 *  三、第三方库的安装
 *   *  1、pip工具的使用
     *  2、解决超时问题
     *  3、解决无权限访问问题
     *  4、常用pip命令
 *  四、pycharm的安装以及使用
 *   *  1、安装pycharm
     *  2、pycharm的使用

# 一、python的概念和特点 #

之前就有接触过python，因为听说近几年python语言非常火爆，已经在各种语言的班级里名列前茅，于是我就跟上了这个大流，开始学习python，并且在这个学习的过程中也是不亦乐乎。

因为有过学习c++的基础，一开始学python的时候就发现了它是如此的简单，界面非常简洁漂亮，功能也十分强大，简单的代码就能实现复杂的功能，让人很是喜欢。

## 1、python的简介 ##

我说了这么多也只是空口无凭，下面我们来看一下官方对于python的介绍：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmRlcl9pbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
我们可以看到一些代表性的词汇，powerful、fast，它强大，并且运算速度非常快；play well with others，它还和别人一起玩，也就是上一篇文章我们说的跨平台性好；friendly&easy to learn，学起来比较容易，界面非常友好；is open，它是开放的，是完全免费的！

那为什么它之前没有火起来，一直是java当大哥呢？

python的起源其实是早于java的，但是由于没有团队以及对计算机性能要求比较高，所以一直忍气吞声。近年来计算机硬件、性能飞速发展，python自然就咸鱼翻身了。

## 2、python的特色 ##

• 简单  
• 易于学习  
• 自由开放  
• 跨平台  
• 可嵌入  
• 丰富的库

## 3、python的发展和应用 ##

在2014年到2015年，python飞速发展。它的发展是伴随网络时代发展而发展的。

我们来看一下网络的发展变化：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmRlcl9pbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
随着硬件和软件各种算法的进化，人工智能现在非常火爆，开发人工智能的话，python是非常高效的。

python的开发项目：  
• 常规软件开发 常常需要多种语言  
• 科学计算 比如numpy  
• 自动化运维  
• 自动化测试  
• web开发 小程序 公众号  
• 网络爬虫 获取大数据的主流  
• 数据分析  
• 人工智能 需要大量数据

【python之禅】  
在ipython输入import this，就会出现一首英文诗，非常神奇，哈哈。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmRlcl9pbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

## 4、致敬前辈 ##

俗话说，“吃水不忘挖井人”，在学习这门强大的语言之前，我们先来看一下它是如何诞生的，是哪位大神创造了它。

Python的作者Guido von Rossum是荷兰人。1982年，Guido从阿姆斯特丹大学获得了数学和计算机硕士学位。然而，尽管他算得上是一位数学家，但他更加享受计算机带来的乐趣。用他的话说，尽管拥有数学和计算机双料资质，他总趋向于做计算机相关的工作，并热衷于做任何和编程相关的活儿。  
在1991年，这个荷兰人，因为不喜欢花括号，于是他发明了 Python，听起来是不是很任性，但是NB的人任性起来从来不需要理由。语法选择的灵感来源自 Monty Python（巨蟒剧团）和 Flying Circus（飞行马戏团）。

这里就简单介绍到这里吧，具体想了解他的创作历程，可以参考[这篇文章][Link 1]。

# 二、环境搭建 #

## 1、python的解释器 ##

环境搭建就是指安装Python的解释器

python解释器主要有以下几种：

• CPython 用C语言编的（官方使用）  
• PyPy python语言编写的  
• JPython 用java语言编写的

## 2、搭建Python环境 ##

之前发现有的电脑上面是自带了python2.x版本的，但是python2已经停止更新了，现在我们通常使用的是python3，据百科介绍python3.8版本是目前最稳定的，但是如果你要使用其他一些库或者框架，可能需要考虑它们之间的一个兼容性，根据自己的需要选择合适的版本。

### 2.1官网安装 ###

python有很多种下载方式，可以在官网直接下载，那我们先来介绍一下这种方法。

#### 2.1.1下载安装包 ####

打开python的[官网链接][Link 2]，可以看到一个非常美观的页面，虽然是英文的，但是都是一些简单的单词，对于我这样的英语小白也能轻松读懂。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmRlcl9pbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

我们既然要下载，肯定是选择Downloads。鼠标放在上面就能看到上图这样一个导航。我这里使用的是windows系统，就直接点击windows，进去之后选择合适的版本即可。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmRlcl9pbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
可以看到最上面，python3的最新版本是3.8.2，python2的最新版本是2.7.17，这里我们选择python3。如果不想要这个最新版本，可以在下面寻找你想要的版本。

下面对每一个版本中的7个内容进行介绍：

第一个help file 这个是帮助文件 我们这里不需要

下面三个是带有x86-64，是64位的操作系统使用的，不支持32位系统

第二个 zip file 这个是压缩包格式的，下载后需要解压  
第三个executable installer 这个是我们常用的exe格式的安装包，下载好后直接双击安装，建议选择这个  
第四个 web-based，这个是下载一个python下载器，然后进行在线安装，个人感觉比上面的离线安装麻烦

再下面三个是对应的32位系统的安装包，供32位的系统进行下载。

（注意右边的Pre-releases下面的版本，带有英文后缀名字，那些事临时版本，不建议下载。）

**另外再说明一点，在下载过程中，你会发现网速非常慢，这是因为它的源头在国外而你在国内导致的，请不要怀疑你的运营商。通常我们下载国外的软件都要到像清华镜像源这样的网站上去下载。这里因为本身安装包就比较小，所以不会影响太多。**

#### 2.2.2python的安装 ####

下载好后打开安装包，开始安装。

第一步可以选择立刻安装，也可以选自自定义安装，我比较懒，通常直接安装。注意下面把对勾打上，添加到环境变量。  
![\*\*加粗样式\*\*][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmRlcl9pbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]  
第二步这几个对勾都是我们需要的，全部选中。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmRlcl9pbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]  
第三步选择我们需要的这几个对勾，选择好路径（自定义安装），开始安装。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmRlcl9pbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]  
出现这个就是安装成功了。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmRlcl9pbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]

我们可以打开cmd命令提示符，输入python就可以进入python环境，就可以输入代码运行了。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmRlcl9pbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]  
python的命令提示符是3个大于号。

这里介绍一下另外几种使用python的程序。

• 一个是idle，在cmd输入idle就弹出来了，白色的界面，其余和上面cmd里面差不多。  
• 另一个我比较喜欢，ipython，在cmd输入ipython即可，和pycharm里面的console基本一样，非常方便，输入一行运行一行。

另外，我们也可以运行txt文本中的python代码，在cmd中输入python \*.txt即可运行。  
![在这里插入图片描述][20200404111147961.png]  
或者直接被txt文件的后缀改成py，这样就可以直接运行。  
![在这里插入图片描述][20200404111153751.png]

### 2.2用anaconda进行安装 ###

#### 2.2.1下载anaconda ####

个人比较喜欢这样安装，因为anaconda中包含了很多平时用到的库，操作起来比较方便。  
首先打开anaconda的[官网][Link 3]，又一个非常漂亮的界面。本人做事干脆利索，直接点击右上角的荡楼得进行下载。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmRlcl9pbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 10]  
同样这里以windows系统为例，选择python3.7版本，这里默认的就是下载64位的。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmRlcl9pbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 11]

#### 2.2.2anaconda的安装 ####

这里安装起来非常简单，一路next就ok了。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmRlcl9pbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 12]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmRlcl9pbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 13]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmRlcl9pbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 14]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmRlcl9pbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 15]  
安装好之后，我们就可以直接使用python了，在cmd中输入pip list，你会发现下面有很多库。

# 三、第三方库的安装 #

python的一个优点就是，大佬们已经给我们提供了大量的第三方库供我们使用，这些库都可以作为模块直接导入到我们的代码中进行使用，非常的方便。

但是，我们现在安装的python没有自带那么多的库，如果你借鉴别人的代码，而代码中的一些库你是没有的，那你现在运行了之后就会报错，所以你就需要手动来把这些库下载下来。

## 1、pip工具的使用 ##

在windows系统中，我们下载第三方库通常都是使用cmd中输入pip命令进行在线下载。之前在python的安装过程中，我们也看到了它是把pip安装到我们的文件夹中了的，可以直接使用这个命令了。

在cmd中输入pip，回车，就可以看到对于pip一些常用的命令的介绍。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmRlcl9pbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 16]  
在下载一些库的时候，系统会提示你你的pip版本不是最新，需要进行更新。这里我们可以查看自己的pip版本，在cmd中输入pip -V即可。  
![在这里插入图片描述][20200404111444340.png]

这里我已近更新到了最新版本。

**注意，下载好了的库需要在解释器中安装才可以引入使用。**

## 2、解决超时问题 ##

另外再提醒很重要的一点，前面提过因为我们下载的是国外的资源，速度会非常慢，这导致了我们在在线安装时候因为下载速度太慢，有时候会下载失败，提示超时，这里有三种解决办法：

• 把默认时间延长，用一下命令即可pip --default-timeout=100 install -U Pillow  
• 使用清华镜像源 在命令中间加上清华镜像源的网址，例如我安装keras的时候，输入一下命令，你会发现，速度飞起，有一种百度云不限速了的感觉  
pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple keras  
• 离线安装 先下载这个库的whl文件，然后找到这个文件的路径，在cmd中输入pip install 路径即可安装。

默认安装的时候，通常都是安装的最新版本，但是最新版本有时候存在一个不兼容的问题，你需要去查资料看它是否兼容。如果想要安装指定版本，在命令末尾直接输入两个等号，后面加上你想要的版本号就好了，例如：pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple tensorflow==1.14.0

## 3、解决无权限访问问题 ##

有时候在安装库的过程中，可能会出现这样的报错：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmRlcl9pbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 17]  
这么多的红色报错，可能会让人有点懵逼，一下子难以接受。注意看最下面这一部分中文：  
![在这里插入图片描述][20200406110636769.png]  
拒绝访问，原因就是你在启动命令提示符的时候没有选择管理员权限。注意看下面两个命令提示符是不一样的：  
![这是没有管理员权限的][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmRlcl9pbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 18]  
![这是由管理员权限的][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmRlcl9pbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 19]  
区别就在于左上角的管理员。需要用这样的方式打开：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmRlcl9pbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 20]  
这样重新安装一下，就不会报错了。

另外，如果不想这么麻烦，可以在pip install后面加上–user，意思就是使用管理员权限了。

## 4、常用pip命令 ##

下面再介绍一些常用的pip命令：

• pip list 之前提过，查看你拥有的库  
• pip install安装库  
• pip uninstall 卸载库  
• pip show 显示库的信息  
• pip freeze >目录\*.txt 把你的包输出到一个txt文件中

# 四、pycharm的安装以及使用 #

## 1、安装pycharm ##

前面提过，使用python我们可以使用cmd、idle、ipython，以及anaconda里面的Jupyter NoteBook，但是我们常用的还是pycharm，使用起来非常方便。

pycharm的安装比较简单，下面一笔带过。

首先进入[官网][Link 4]，进行下载。（我之前下好的，现在进官网太慢了，不等了，直接看下面，下载的时候注意选择社区版，免费且好用）

打开安装包，对勾全都选上，一路next即可。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmRlcl9pbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 21]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmRlcl9pbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 22]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmRlcl9pbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 23]  
上面这个.py可选可不选，我这里选上了，不影响。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmRlcl9pbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 24]

安装好之后，选择稍后重启，要不然你可能就懵了。![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmRlcl9pbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 25]

## 2、pycharm的使用 ##

pycharm有一个很好地交互界面，里面可以自己去进行个性化的设置。主要是个人的一个习惯，可以去调整主题、快捷键、字体等等，这里我就不再赘述了，感兴趣的可以查阅资料了解一下。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmRlcl9pbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20230528/699acd64cfbe4b04bf62bd7ce9286fb9.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmRlcl9pbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20230528/c53fb35ededa416ba6aceb2e8d904092.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmRlcl9pbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20230528/029bc02d6d2d47b3913d49f1292846e2.png
[Link 1]: https://www.sohu.com/a/238014251_464086
[Link 2]: https://www.python.org/about/
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmRlcl9pbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20230528/05050f77dea94d2398369c8f56b58f53.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmRlcl9pbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20230528/8ae684866c0c41e7b64594b67db19e5b.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmRlcl9pbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]: /images/20230528/8734eabce9b647539fb47006236dc76c.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmRlcl9pbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]: /images/20230528/2cb86c72688342b2901d8e0845fb77b5.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmRlcl9pbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]: /images/20230528/01b3b60d4c9748ea88ad12bda31ae4b2.png
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[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmRlcl9pbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]: /images/20230528/5ec78c65bbfc410688797b07377ad7f0.png
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[Link 3]: https://www.anaconda.com/
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[20200404111444340.png]: /images/20230528/5cfaca83976c49818f28aa9f4e72f107.png
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[20200406110636769.png]: /images/20230528/d6111c9b395342309053e4f0eb200fb8.png
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[Link 4]: https://www.jetbrains.com/pycharm/download/
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